2004年7月に2日間にわたって撮影された天王星の赤外線画像。
Lawrence Sromovsky, University of Wisconsin-Madison/W.W. Keck Observatory
  • 天王星の大気の熱を測定する研究者は、熱画像で惑星の周りのリングの暖かい光を見つけたことに「驚愕」したと述べています。
  • 天王星の最も明るい環には、太陽系の他の環によく見られる小さな塵の粒子がなく、科学者もその理由を知らない。

発見から40年、天王星の周りの13の謎の環は、今年の夏再び天文学者を驚かせました。

華氏-320度で、環は太陽系で最も寒い惑星の表面よりも10度暖かいのです。 この発見は、先月The Astronomical Journalに発表された研究論文に記載されています。 この画像を撮影するために、研究者たちはチリのアタカマ大型ミリ波望遠鏡と超大型望遠鏡を使って、天王星の大気の温度構造を測定しました。

「今ある装置でこんなことができるなんてすごい」と、カリフォルニア大学バークレー校の大学院生でこの研究の主執筆者のエドワード・モルター氏はプレスリリースで述べています。 「と、この研究の主執筆者であるカリフォルニア大学バークレー校の大学院生、エドワード・モルターさんはプレスリリースで語っています。 805>

この合成画像は、天王星の環の熱を初めて捉え、その温度(77ケルビン(華氏-320度))を決定することを可能にしました。
UC Berkeley image by Edward Molter and Imke de Pater

Molter と共著者の Imke de Pater 教授は、上記の合成画像を作成し、電波による環の熱的な輝きを示しました。 画像の暗い帯は電波を吸収する分子で、天王星の場合、それはおそらく硫化水素です。

望遠鏡の観測を担当したリー・フレッチャー氏は、「初めてデータを縮小したときに、環がはっきりと浮かび上がってきたのには驚きました」と語っています。

この研究により、天王星のイプシロン環(惑星の環の中で最も明るく、広く、密度が高い)は、太陽系の他の環の中で独特であることが確認されました。

土星の氷環は、標準の望遠鏡で見えるほど明るく広く、千分の1ミリ程度の塵から家サイズの氷塊まで様々なサイズの粒子から成っています。 805>

Atacama Large Millimeter Array と Very Large Telescope が撮影した、天王星の環系統を異なる波長で捉えた画像です。 惑星はリングに比べて非常に明るいので、マスクされています。
Edward Molter, Imke de Pater, Michael Roman and Leigh Fletcher

しかし天王星のイプシロン環には、少なくともゴルフボールほどの大きさの岩石しかありません。 「というのも、小さいものが見えないからです。 とモルター教授は語った。 これは、天王星のリングの組成や、すべてのリングが同じ材料から作られたのか、それともリングごとに違うのかを理解するための一歩です」

天文学者が最初に天王星のリングを確認したのは1977年のことでした。 土星の環に比べればずっと薄くて暗いので、それに気づくのに時間がかかったのです。

「本当に暗くて、炭のようだ」とモルターは言う。

ボイジャー2号が天王星の最初の近接撮影をしたのは1986年のこと。 当時、天文学者はこの惑星には9つの輪しかないと考えていました。 ボイジャー2号はさらに2つの環を発見しました。
NASA/JPL-Caltech

ボイジャー2号が天王星を通過し、1986年にこの惑星の最初の近接写真を撮った後、科学者はそのリングに小さな塵の粒子がないことに気付きました。

この独特な環の構成の理由はまだ不明ですが、天王星の環は、天王星の軌道に落ちてきた小惑星、互いに衝突したり惑星の重力で引き裂かれた月の残骸、あるいは太陽系の形成時に残った残骸から生まれた可能性があると言われています。

2021年に打ち上げ予定のNASAのジェームス・ウェッブ宇宙望遠鏡では、謎のリングをより詳細に観測できるはずだ。

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